Large Language Models Empowered Agent-based Modeling and Simulation: A Survey and Perspectives

828 篇文章

已下架不支持订阅

本文综述了大型语言模型(LLM)在基于agent的建模和仿真中的应用,分析了其挑战与前景。讨论了LLM在环境感知、人类协调、动作生成和评估等方面的运用,以及在网络、物理、社交和混合场景中的研究成果。同时,提出了该领域面临的开放问题和未来发展方向。

本文是LLM系列文章,针对《Large Language Models Empowered Agent-based Modeling and Simulation: A Survey and Perspectives》的翻译。

摘要

基于Agent的建模和仿真已经发展成为复杂系统建模的强大工具,为不同Agent之间的紧急行为和交互提供了见解。将大型语言模型集成到基于代理的建模和仿真中,为增强仿真能力提供了一条很有前途的途径。本文综述了在基于代理的建模和仿真中使用大型语言模型的前景,考察了它们的挑战和有前景的未来方向。在这项调查中,由于这是一个跨学科的领域,我们首先介绍了基于agent的建模和仿真以及大型语言建模的agent的背景。然后,我们讨论了将大型语言模型应用于基于代理的模拟的动机,并系统地分析了环境感知、人类协调、动作生成和评估方面的挑战。最重要的是,我们全面概述了最近在多个场景中基于大型语言模型的代理建模和仿真的工作,这些工作可以分为四个领域:网络、物理、社交和混合,涵盖了真实世界和虚拟环境的仿真。最后,由于这一领域是一个新的、快速发展的领域,我们讨论了悬而未决的问题和有希望的未来方向。

1 引言

2 背景

3 LLM在基于agent的建模和仿真中的关键能力

4 LLM基于agent的建模与仿真面临的挑战与途径

5 基于LLM agent的建模与仿

TimeCMA是一种创新性的多变量时间序列预测(MTSF)框架,它通过跨模态对齐的方式,利用大型语言模型(LLM)来提升预测性能[^1]。这一方法的设计目的是解决传统时间序列预测模型在处理高维、复杂时空依赖性和多尺度动态方面的不足。TimeCMA的核心在于其跨模态对齐模块,该模块基于信道间相似性检索来聚合时间序列和LLM分支,从而增强模型的预测能力[^1]。 在TimeCMA中,时间序列数据和由LLM生成的提示嵌入被有效结合,前者提供了解耦但可能较弱的时间序列嵌入,后者则提供了纠缠但鲁棒的提示嵌入[^2]。这种双模态编码策略使得TimeCMA能够更好地捕捉时间序列中的长期依赖关系,同时克服了LLM在处理多尺度动态和季节模式上的局限性。 此外,TimeCMA通过使用最后一个token嵌入来减少计算成本和加速LLM方法的推理速度,这表明了其在实际应用中的高效性和可行性。这种方法不仅提高了预测的准确性,还增强了模型的可解释性,这对于需要高度透明度的应用场景尤为重要。 ### 示例代码 下面是一个简化的示例,展示如何构建一个基本的时间序列预测模型,尽管它并不直接实现TimeCMA,但可以作为理解其工作原理的基础。 ```python import numpy as np from tensorflow.keras.models import Sequential from tensorflow.keras.layers import LSTM, Dense # 构建LSTM模型 model = Sequential() model.add(LSTM(50, activation='relu', input_shape=(n_steps, n_features))) model.add(Dense(1)) model.compile(optimizer='adam', loss='mse') # 准备数据 def split_sequence(sequence, n_steps): X, y = [], [] for i in range(len(sequence)): end_ix = i + n_steps if end_ix > len(sequence)-1: break seq_x, seq_y = sequence[i:end_ix], sequence[end_ix] X.append(seq_x) y.append(seq_y) return np.array(X), np.array(y) # 定义输入序列 raw_seq = [10, 20, 30, 40, 50, 60, 70, 80, 90] n_steps = 3 n_features = 1 X, y = split_sequence(raw_seq, n_steps) X = X.reshape((X.shape[0], X.shape[1], n_features)) # 拟合模型 model.fit(X, y, epochs=200, verbose=0) # 进行预测 x_input = np.array([70, 80, 90]) x_input = x_input.reshape((1, n_steps, n_features)) yhat = model.predict(x_input, verbose=0) print(yhat) ``` 此代码片段演示了如何使用Keras库中的LSTM层来构建一个简单的递归神经网络模型,用于时间序列预测。虽然这不是TimeCMA的具体实现,但它可以帮助理解时间序列预测的基本概念。
评论
成就一亿技术人!
拼手气红包6.0元
还能输入1000个字符
 
红包 添加红包
表情包 插入表情
 条评论被折叠 查看
添加红包

请填写红包祝福语或标题

红包个数最小为10个

红包金额最低5元

当前余额3.43前往充值 >
需支付:10.00
成就一亿技术人!
领取后你会自动成为博主和红包主的粉丝 规则
hope_wisdom
发出的红包

打赏作者

UnknownBody

你的鼓励将是我创作的最大动力

¥1 ¥2 ¥4 ¥6 ¥10 ¥20
扫码支付:¥1
获取中
扫码支付

您的余额不足,请更换扫码支付或充值

打赏作者

实付
使用余额支付
点击重新获取
扫码支付
钱包余额 0

抵扣说明:

1.余额是钱包充值的虚拟货币,按照1:1的比例进行支付金额的抵扣。
2.余额无法直接购买下载,可以购买VIP、付费专栏及课程。

余额充值